Нейтрализация

Реакция нейтрализа́ции (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — реакция взаимодействия кислоты и основания между собой с образованием соли и слабо диссоциирующего вещества (воды).

Реакция нейтрализации между гидроксидом натрия и соляной кислотой. Индикаторный агент бромтимоловый синий

В большинстве своем, реакции нейтрализации экзотермичны. К примеру, реакция гидроксида натрия и соляной кислоты:

$\mathsf{H}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{C}\mathsf{l}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_{2}O}}$

В сокращенном ионном виде уравнение записывают так:

${\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{O}{\mathsf{H}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\to <!--\; \to \; -->{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {H^{+}+OH^{-}\rightarrow H_{2}O}}$

Тем не менее, существуют также и эндотермические реакции нейтрализации, например, реакция гидрокарбоната натрия (пищевой соды) и уксусной кислоты.

К понятию нейтрализации также могут относиться реакции сильной кислоты с карбонатами, так как в результате такой реакции получается соль и угольная кислота, которая относится к слабым кислотам (не создает полноценную кислотную среду, не вступает в реакции и слабо диссоциирует), а также к нестабильным, поэтому разлагается на углекислый газ и воду — два нейтральных вещества (оксида).

ПримерыПравить

Взаимодействие слабой кислоты и сильного основания:

${\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {H_{2}SO_{3}+2NaOH\rightarrow Na_{2}SO_{3}+2H_{2}O}}$ 

Взаимодействие слабой кислоты и слабого основания:

$\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\cdot <!--\; \cdot \; -->{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{N}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {CH_{3}COOH+NH_{3}\cdot H_{2}O\rightarrow CH_{3}COONH_{4}+H_{2}O}}$ 

Взаимодействие сильной кислоты с сильным основанием:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {NaOH+HNO_{3}\rightarrow NaNO_{3}+H_{2}O}}$ 

Взаимодействие слабой кислоты с карбонатом или гидрокарбонатом:

$\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{K}\mathsf{H}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{C}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{K}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {CH_{3}COOH+KHCO_{3}\rightarrow CH_{3}COOK+H_{2}O+CO_{2}}}$ 

$\mathsf{2}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{H}\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\to <!--\; \to \; -->\mathsf{2}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}\mathsf{C}\mathsf{O}\mathsf{O}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{+}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2C_{2}H_{5}COOH+Na_{2}CO_{3}\rightarrow 2C_{2}H_{5}COONa+H_{2}O+CO_{2}}}$ 

ПрименениеПравить

Нейтрализация лежит в основе ряда важнейших методов титриметрического анализа. Также реакцию нейтрализации используют при проливе кислоты или щелочи (соответственно нейтрализуют содой (слабым основанием) или уксусом (слабой кислотой)). Также реакции нейтрализации применяются в химических производствах и при обработке отходов в других производствах.

Существуют реакции с образованием не воды, а других слабо диссоциирующих веществ. Это называется аналогом нейтрализации. К аналогам относят также те реакции, при которых аммоний и амид-ионы соединяются и образуют аммиак, например:

$KN{H}_2+N{H}_{4}Br⟶<!--\; ⟶\; -->2N{H}_3+KBr$$KNH_{2}+NH_{4}Br\longrightarrow 2NH_{3}+KBr$ 

Также теоретически возможна реакция с образованием фосфина, но его соли крайне неустойчивы и и получить фосфоний-ионы крайне сложно.

См. такжеПравить

• Кислотно-основные реакции